แหล่งพลังงานหมุนเวียน หรือพลังงานทดแทน
1 แหล่งพลังงานจากแสงอาทิตย์ (Solar Energy)
ดวงอาทิตย์ถือว่าเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญ และใช้ได้อย่างไม่มีวันหมด
1) การใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์โดยทางตรง
1.1 การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในรูปความร้อน เป็นการเปลี่ยนพลังงานจากแสงอาทิตย์ให้อยู่ในรูปของพลังงานความร้อน (photothermal process) โดยการใช้อุปกรณ์รับแสงดูดพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ เช่น ระบบอบแห้งแสงอาทิตย์ ระบบกลั่นน้ำแสงอาทิตย์ เป็นต้น
1.2 การใช้พลังงานแสงอาทิตย์โดยเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า (photovoltaic process) ด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ (solar cell)
2) การใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์โดยทางอ้อม เช่น ทำให้ลม คลื่น กระแสน้ำในมหาสมุทร และให้พลังงานปฏิกิริยาสังเคราะห์แสงของพืช เป็นต้น
ข้อจำกัดในการใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์
1. ความไม่แน่นอนของสภาพภูมิศาสตร์ มีผลต่ออัตราการตกกระทบของรังสีดวงอาทิตย์
2 ความไม่แน่นอนของสภาพภูมิอากาศ แม้ว่าประเทศไทยจะเป็นเมืองร้อน แต่บางช่วงเวลา เช่น ฤดูฝนที่แสงแดดส่องลงมาน้อยทำให้ไม่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้
3. เทคโนโลยีในการสร้างเครื่องรับแสงอาทิตย์ ยังไม่ได้รับการพัฒนาถึงขั้นที่มีประสิทธิภาพสูงเพียงพอที่จะนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ได้
4. ต้นทุนการผลิตอุปกรณ์รับ และเก็บพลังงานจากแสงอาทิตย์ยังมีราคาสูงมาก
2 แหล่งพลังงานจากน้ำ
น้ำเป็นทรัพยากรที่สามารถเกิดหมุนเวียนได้เรื่อย ๆ ไม่มีวันหมดสิ้น เมื่อแสงแดดส่องมาบนพื้นโลก น้ำจากทะเลและมหาสมุทรก็จะระเหยเป็นไอน้ำลอยขึ้นสู่เบื้องบนเนื่องจากไอน้ำมีความเบากว่าอากาศ เมื่อไอน้ำลอยสู่เบื้องบนแล้ว จะได้รับความเย็นและกลั่นตัวกลายเป็นละอองน้ำเล็ก ๆ ลอยจับตัวกันเป็นกลุ่มเฆม เมื่อจับตัวกันมากขึ้นและกระทบความเย็นก็จะกลั่นตัวกลายเป็นหยดน้ำตกลงสู่พื้นโลก น้ำบนพื้นโลกจะระเหยกลายเป็นไอน้ำอีกเมื่อได้รับความร้อนจากดวงทิตย์ ไอน้ำจะรวมตัวกันเป็นเมฆและกลั่นตัวเป็นหยดน้ำกระบวนการเช่นนี้ เกิดขึ้นเป็นวัฏจักรหมุนเวียนต่อเนื่องกันตลอดเวลา เรียกว่า วัฏจักรน้ำทำให้มีน้ำเกิดขึ้นบนผิวโลกอยู่สม่ำเสมอ
เราได้ประโยชน์จากพลังงานของน้ำด้วยการสร้างเขื่อน โดยอาศัยหลักการว่า น้ำที่สะสมอยู่ในที่สูงนั้นมีพลังงาน(ศักย์)มาก เมื่อปล่อยลงมาสู่ที่ต่ำก็จะสามารถขับเคลื่อนกังหันให้ไปปั่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
** พลังงานจากน้ำเป็นพลังที่สะอาดเพราะไม่สร้างมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม
3 แหล่งพลังงานจากลม
ลม เกิด จากความ แตกต่างระหว่างความกดอากาศ ของบริเวณต่าง ๆ ของโลก ซึ่งลมจะพัดจากบริเวณที่มี ความกดอากาศสูง ไปยังบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ
วิธีนำพลังงานจากลมมาใช้ประโยชนวิธีหนึ่งได้แก่การก่อสร้างกังหันลมแบบต่างๆ ขึ้น เพื่อใช้หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องสูบน้ำหรือกลไกอื่นๆ เป็นต้น
4 แหล่งพลังงานจากชีวมวล (Biomass Energy)
เชื้อเพลิงชีวมวล คือ เชื้อเพลิงที่มาจากชีวะ หรือสิ่งมีชีวิต เช่น ไม้ฟืน แกลบ กากอ้อย เศษไม้ เศษเหลือทิ้งจากการเกษตร
ประโยชน์ของพลังงานชีวมวล
1 ช่วยลดการสูญเสียเงินตราต่างประเทศในการนำเข้าเชื้อเพลิงและสร้างรายได้ให้กับคนท้องถิ่น
2 การผลิตพลังงานจากเชื้อเพลิงชีวมวลด้วยเทคโนโลยีที่เหมาะสมจะไม่ก่อให้เกิดมลภาวะและไม่สร้างสภาวะเรือนกระจก
3 เราสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงชีวมวล ช่วยพัฒนาอุตสาหกรรมต่อเนื่องในท้องถิ่น
4ชีวมวลจะสามารถเสริมสร้างความเข้มแข็งและการมีส่วนร่วมของชุมชน
ข้อดีของเชื้อเพลิงชีวมวล
1. มีปริมาณกำมะถันต่ำ
2. ราคาถูกกว่าพลังงานเชิงพาณิชย์อื่น ต่อหน่วยความร้อนที่เท่ากัน
3. มีแหล่งผลิตอยู่ในประเทศ
4. พลังงานจากชีวมวลจะไม่ก่อให้เกิดสภาวะเรือนกระจก
ข้อเสียของพลังงานจากชีวมวล (เปรียบเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงประเภทถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ และน้ำมันเตา)
1. ชีวมวลมีปริมาณที่ไม่แน่นอน ผลผลิตที่ได้ขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศ และแม้ชีวมวลจะมีอยู่มากแต่กระจัดกระจาย ทำให้รวบรวมได้ยาก
2. ค่าใช้จ่ายสูงที่จะลงทุนเชื่อมต่อระบบไฟฟ้า ระหว่างโรงงานสู่ระบบสายส่งของการไฟฟ้าฯ
3. โรงงานขาดความเชื่อมั่นที่จะลงทุน เนื่องจาก ขาดความมั่นใจด้านเทคโนโลยี ไม่มีผู้ให้คำปรึกษาทางเทคนิค และขาดการสนับสนุนการลงทุนจากสถาบันการเงิน เนื่องจากความไม่แน่นอนของปริมาณชีวมวล
4. ราคาซื้อและขายไฟฟ้าที่ผลิตจากพลังงานสิ้นเปลืองยังต่ำมาก เมื่อเทียบกับไฟฟ้าที่ได้จากชีวมวล จึงไม่เกิดแรงจูงใจในการผลิตเว้นแต่ราคาไฟฟ้าที่ผลิตจากพลังงานสิ้นเปลืองจะสูงขึ้นในอนาคต
พลังงานความร้อนจากชีวมวลที่ผ่านการแปรรูป
คือ การนำชีวมวลไปผ่านการแปรรูปให้อยู่ในรูปของน้ำมัน หรือก๊าซ ก่อนที่จะนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงจากพืช ซึ่งแหล่งพลังงานชนิดนี้เรียกว่า ไฟโตเลียม (Phytoleum) ในการนำมาใช้อยู่ในปัจจุบัน แบ่งออกเป็น 4 กลุ่ม ดังนี้
1. กลุ่มแอลกอฮอล์ (Alcohol)
เอธานอล หรือเอธิลแอลกอฮอล์ เป็นแอลกอฮอล์ที่แปรรูปมาจากพืชจำพวกแป้งและน้ำตาล โดยผ่านกระบวนการหมัก (fermentation)
** แก๊สโซฮอล์ (Gasohol) ได้จากการผสมน้ำมันเบนซิน (Benzene หรือ Gasoline)กับแอลกอฮอล์
** ดีโซฮอล์ (Diesohol) ได้จากการผสมน้ำมันดีเซลกับแอลกอฮอล์
ข้อดีของการใช้แก๊สโซฮอล์
- ทำให้เกิดการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ที่สมบูรณ์ สามารถช่วยลดปริมาณมลพิษจากท่อไอเสีย โดยสามารถลดปริมาณไฮโดรคาร์บอนและคาร์บอนมอนอกไซด์ลง 20-25%
- ขณะนี้ประเทศไทยมีความต้องการใช้น้ำมันเบนซินวันละประมาณ 20 ล้านลิตร หากนำแอลกอฮอล์มาผสมร่วมกับน้ำมันเบนซินจะช่วยลดปริมาณการใช้น้ำมันลงได้ประมาณ 10 % หรือวันละ 2 ล้านลิตร และประหยัดเงินตราต่างประเทศในการซื้อน้ำมัน
- ลดงบประมาณในการแทรกแซงราคาสินค้าเกษตรลงได้ประมาณ 1 หมื่นล้านบาท ทั้งนี้ เพราะสามารถนำผลิตผลทางการเกษตรมาแปรรูป ใช้ประโยชน์ทางด้านพลังงานได้
2.กลุ่มไบโอดีเซล (Biodiesel)
ไบโอดีเซล (Biodiesel) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการนำน้ำมันพืชชนิดต่างๆ หรือไขมันสัตว์ รวมทั้งน้ำมันใช้แล้วจากการปรุงอาหาร มาเข้าขบวนการเปลี่ยนแปลงทางเคมี โดยการเติมแอลกอฮอล์ เช่น เมทานอล หรือเอทานอล และตัวเร่งปฏิกิริยา เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH)ภายใต้สภาวะที่อุณหภูมิสูง เพื่อเปลี่ยนเป็นเมทิลเอสเตอร์(methyl ester), เอทิลเอสเตอร์ (ethyl ester) หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า "ไบโอดีเซล"
3.กลุ่มน้ำมันพืชโดยตรง (Straight Vegetable oil)
โดยการนำการผสมน้ำมันพืชกับน้ำมันชนิดต่างๆ เช่น น้ำมันก๊าด หรือ ผสมกับน้ำมันดีเซล แต่การการใช้ในกลุ่มนี้ยังมีน้อยอยู่ในปัจจุบัน
4.กลุ่มแก๊สชีวภาพ(Biogas)
แก๊สชีวภาพ ที่ได้จากการหมักมูลสัตว์ หรือเศษซากอาหารที่เหลือ ที่ย่อยไม่หมดเมื่อสัตว์กินเข้าไป
5 พลังงานจากความร้อนใต้พิภพ (Geothermal Energy)
ได้แก่ น้ำพุร้อน ไอน้ำร้อน โคลนเดือด และก๊าซ ซึ่งได้มาจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกทำให้เกิดรอยเลื่อนแตก และน้ำบางส่วนไหลซึมลงไปใต้ผิวโลก ไปสะสมตัวและรับความร้อนจากชั้นหินที่มีความร้อนสูงกลายเป็นน้ำร้อนและไอน้ำ ที่พยายามแทรกตัวขึ้นมาตามรอยเลื่อนแตกของชั้นหิน
6 พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ (Nuclear energy)
1. ปฏิกิริยาฟิชชัน (Nuclear Fission) คือ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดจากการแตกตัวของนิวเคลียสของธาตุหนัก โดยกระบวนการยิง นิวตรอนไปยังนิวเคลียสของอะตอมหนัก แล้วทำให้นิวเคลียสแตกออกเป็น 2 ส่วนเกือบเท่ากัน ในปฏิกิริยานี้มวลของนิวเคลียสบางส่วนจะหายไป กลายเป็นพลังงานออกมา และเกิดนิวตรอนใหม่อีก 2 หรือ 3 ตัว ซึ่งวิ่งเร็วมากพอที่จะไปยิงนิวเคลียสของอะตอมอื่นต่อไปทำให้เกิดปฏิริยาต่อเนื่องเรื่อยไป เรียกว่า ปฏิกิริยาลูกโซ่ (chain reaction)
** การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์ที่เราใช้กันอยู่ เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่น โดยการใช้แท่งยูเรเนียม-235
2. ปฏิกิริยาฟิวชัน (Nuclear Fusion) คือ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เป็นผลจากการแตกตัวของนิวเคลียสของธาตุเบาเป็นนิวเคลียสของธาตุหนัก พร้อมกับปล่อยพลังงานออกมา
** พลังงานความร้อนและแสงสว่างที่ดวงอาทิตย์ส่งมายังโลกเป็นผลปฏิกิริยาฟิวชัน
*******
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น